KR20200076958A - 정전 스프레이 장치 및 미세 먼지 저감 장치 - Google Patents

정전 스프레이 장치 및 미세 먼지 저감 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20200076958A
KR20200076958A KR1020180165995A KR20180165995A KR20200076958A KR 20200076958 A KR20200076958 A KR 20200076958A KR 1020180165995 A KR1020180165995 A KR 1020180165995A KR 20180165995 A KR20180165995 A KR 20180165995A KR 20200076958 A KR20200076958 A KR 20200076958A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid
control
way valve
nozzle assembly
insulating plate
Prior art date
Application number
KR1020180165995A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102154480B9 (ko
KR102154480B1 (ko
Inventor
이상원
김재현
Original Assignee
주식회사 이서
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 이서 filed Critical 주식회사 이서
Priority to KR1020180165995A priority Critical patent/KR102154480B1/ko
Publication of KR20200076958A publication Critical patent/KR20200076958A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102154480B1 publication Critical patent/KR102154480B1/ko
Publication of KR102154480B9 publication Critical patent/KR102154480B9/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/34—Constructional details or accessories or operation thereof
    • B03C3/40—Electrode constructions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03C3/00—Separating dispersed particles from gases or vapour, e.g. air, by electrostatic effect
    • B03C3/02—Plant or installations having external electricity supply
    • B03C3/16—Plant or installations having external electricity supply wet type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
    • B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
    • B05B5/08—Plant for applying liquids or other fluent materials to objects
    • B05B5/087—Arrangements of electrodes, e.g. of charging, shielding, collecting electrodes

Landscapes

  • Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 미세 먼지 저감 장치는, 대전된 미세액적(micro-droplet)을 분무하기 위한 액체를 분배하는 액체 분배부; 및 상기 액체 분배부로부터 액체를 제공받아 대전시키어 미세액적(micro-droplet)을 분무하는 노즐 어셈블리를 포함한다. 상기 노즐 어셈블리는, 상기 액체 분배부에 수납된 액체와 접촉하는 절연판; 상기 절연판을 관통하는 복수의 관통홀들; 상기 액체와 전기적으로 접촉하는 바이어스 전극; 및 대기 중에 노출되고 상기 절연판의 일면 상에서 상기 관통홀과 이격되어 배치되어 상기 미세액적의 분무 경로를 제어하는 제어 전극을 포함한다.

Description

정전 스프레이 장치 및 미세 먼지 저감 장치{Electro-spray Apparatus and Dust-particle Reduction Apparatus}
본 발명은 미세 먼지 저감 장치에 관한 것으로, 더 구체적으로 정전 스프레이(electro-spray) 방식의 미세 먼지 저감 장치에 관한 것이다.
종래의 공기 순환 및 포집 방식은 미세 먼지가 함유된 주변 공기를 흡입하여, 비선택적으로 처리로 에너지 효율이 낮다. 정화된 깨끗한 공기가 오염된 공기와 섞여, 같은 자리에서 같은 공기만 정화된다. 고밀도의 필터를 사용할 경우, 미세 먼지 제거율을 증가시키나 압력 손실이 크다.
종래의 반응 물질 살포 방식은 살수 방식과 인공 강우 방식이 있다. 살수 방식은 많은 양의 물을 살포해도 낮은 초미세먼지 저감효과를 제공한다.
또한, 종래의 인공 강우 방식은 많은 강수량이 있어야 미세 먼지 제거 효과가 발현된다.
이러한 문제점을 극복하고자 본 발명자들은 대전된 물입자를 살포하여 미세 먼지를 제거하는 방식을 제안한다.
본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 제어 전극을 채용하여 액적 분사 방향을 제어할 수 있는 정전 스프레이를 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 노즐 전극과 전하 전달 물질을 교체하기 용이한 카트리지 형태의 미세 먼지 저감 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 해결하고자 하는 일 기술적 과제는 노즐의 오염을 억제하기 위한 퍼징 운전(purging operation)을 수행하는 미세 먼지 저감 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 미세 먼지 저감 장치는, 대전된 미세액적(micro-droplet)을 분무하기 위한 액체를 분배하는 액체 분배부; 및 상기 액체 분배부로부터 액체를 제공받아 대전시키어 미세액적(micro-droplet)을 분무하는 노즐 어셈블리를 포함한다. 상기 노즐 어셈블리는, 상기 액체 분배부에 수납된 액체와 접촉하는 절연판; 상기 절연판을 관통하는 복수의 관통홀들; 상기 액체와 전기적으로 접촉하는 바이어스 전극; 및 대기 중에 노출되고 상기 절연판의 일면 상에서 상기 관통홀과 이격되어 배치되어 상기 미세액적의 분무 경로를 제어하는 제어 전극을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 노즐 어셈블리와 이격되어 배치된 액체 탱크; 상기 액체 탱크의 유체 출력단과 상기 액체 분배부의 유입구 사이에 배치된 제1 3-웨이 밸브; 상기 액체 탱크의 가스 유입단에 연결되고 상기 제1 밸브에 연결되는 제2 3-웨이 밸브; 및 상기 제2 3-웨이 밸브에 연결되고 가압 공기를 제공하는 펌프를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 미세액적(micro-droplet)을 분무 모드(spray mode)에서 상기 펌프에서 제공된 가압 공기는 상기 제2 3-웨이 밸브를 통하여 상기 액체 탱크의 가스 유입단에 제공되고, 미세액적(micro-droplet)을 분무 모드에서 상기 액체 탱크의 액체 출력단을 통하여 제공된 액체는 상기 제1 3-웨이 밸브를 통하여 상기 액체 분배부의 유입구에 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 퍼징 모드(purging mode)에서 상기 펌프에서 제공된 가압 공기는 상기 제2 3-웨이 밸브 및 제1 3-웨이 밸브를 통하여 상기 액체 분배부의 유입구에 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 액체 탱크의 전기 전도도를 측정하는 전기 전도도 측정 센서; 상기 노즐 어셈블리에 고전압을 인가하는 고전압 전원; 상기 고전압 전원을 통하여 상기 노즐 어셈블리에 흐르는 전류를 측정하는 전류 센서; 및 상기 펌프, 상기 제1 3-웨이 밸브, 상기 제2 3-웨이 밸브, 상기 고전압 전원, 상기 전류 센서를 제어하는 제어부 중에서 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 노즐 어셈블리 및 상기 액체 탱크를 수납하는 카트리지 수납부를 더 포함할 수 있다. 상기 카트리지 수납부는, 상기 액체 탱크의 상기 가스 유입구에 연결되는 파이프에 결합하는 제1 파이프 연결부; 상기 액체 탱크의 유체 출력단에 연결되는 파이프에 결합하는 제2 파이프 연결부; 및 상기 제1 3-웨이 밸브와 상기 액체 분배부의 유입구 사이의 파이프에 결합하는 제3 파이프 연결부를 포함할 수 있다. 상기 제1 파이프 연결부, 상기 제2 파이프 연결부, 및 상기 제3 파이프 연결부는 원터치 연결기구일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 바이어스 전극은 상기 절연판의 타면에 배치되고 상기 액체에 접촉하도록 배치되고, 상기 노즐 어셈블리는 인쇄회로기판일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 바이어스 전극에 바이어스 전압을 인가하는 바이어스 전원; 및 상기 제어 전극에 제어 전압을 인가하는 제어 전원을 더 포함할 수 있다. 상기 제어 전압 및 상기 바이어스 전압은 음의 값이고, 상기 제어 전압의 절대값은 상기 바이어스 전압의 절대값보다 작을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 관통홀들은 제1 방향과 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향에 의한 정의되는 배치 평면에서 2 차원적으로 매트릭스 형태로 배열되고, 상기 제어 전극은 복수 개로 분할되어 상기 제2 방향을 따라 나란히 연장되고, 분할된 제어 전극들은 제2 방향으로 배열된 관통홀들을 사이에 두고 서로 나란히 연장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 분할된 제어 전극들에 인가되는 전압은 각각 서로 다를 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 관통홀들은 제1 방향과 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향에 의한 정의되는 배치 평면에서 2 차원적으로 매트릭스 형태로 배열되고, 상기 제어 전극은 복수 개로 분할되어 상기 제2 방향을 따라 나란히 연장되고, 분할된 제어 전극들은 제2 방향으로 배열된 관통홀들을 감싸도록 나란히 연장될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 바이어스 전극은 상기 액체 분배부의 하부면에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 바이어스 전극은 상기 절연판의 타면에 배치되고 상기 액체에 접촉하도록 배치되고, 상기 바이어스 전극은 상기 관통홀들의 내 측면으로 연장되는 원통 구조부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제어 전극은 상기 관통홀들 각각에 제어 전압을 독립적으로 인가하도록 서로 분리될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제어 전극은 복수의 그룹으로 분류된 관통홀들의 각 그룹 상에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제어 전극은 동심원 구조의 다중 링 형상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 미세 먼지 저감 장치는, 대전된 미세액적(micro-droplet)을 분무하기 위한 액체를 보관하는 액체 분배부; 상기 액체 분배부로부터 액체를 제공받아 대전시키어 미세액적(micro-droplet)을 분무하는 노즐 어셈블리; 상기 노즐 어셈블리와 이격되어 배치되고 상기 액체를 수납하는 액체 탱크; 상기 액체 탱크의 유체 출력단과 상기 액체 분배부의 유입구 사이에 배치된 제1 3-웨이 밸브; 상기 액체 탱크의 가스 유입단에 연결되고 상기 제1 밸브에 연결되는 제2 3-웨이 밸브; 및 상기 제2 3-웨이 밸브에 연결되고 가압 공기를 제공하는 펌프를 포함한다. 이 미세 먼지 저감 장치의 동작 방법은, 상기 펌프에서 제공된 가압 공기를 상기 제2 3-웨이 밸브를 통하여 상기 액체 탱크의 가스 유입단에 제공하여 상기 액체 탱크에 저장된 액체를 상기 액체 탱크의 액체 출력단을 통하여 출력하는 단계; 상기 액체 탱크의 액체 출력단을 통하여 제공된 액체를 상기 제1 3-웨이 밸브를 통하여 상기 액체 분배부의 유입구에 제공하는 단계; 및 상기 액체 분배부의 유입구를 통하여 제공된 액체에 의하여 토출된 액체에 상기 노즐 어셈블리에 바이어스 전압을 인가하여 대전된 미세액적(micro-droplet)을 분무하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 펌프에서 제공된 가압 공기를 상기 제2 3-웨이 밸브 및 제1 3-웨이 밸브를 통하여 상기 액체 분배부의 유입구에 제공하여 상기 액체 분배부에 수납된 액체를 제거하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 노즐 어셈블리는, 상기 액체 분배부에 수납된 액체와 접촉하는 절연판; 상기 절연판을 관통하는 복수의 관통홀들; 상기 절연판의 일면에 배치되고 상기 액체와 전기적으로 접촉하는 바이어스 전극; 및 대기 중에 노출되고 상기 절연판의 타면 상에서 상기 관통홀과 이격되어 배치되어 상기 미세액적의 분무 경로를 제어하는 제어 전극을 포함한다. 상기 제어 전극에 제어 전압을 인가하여 상기 미세액적(micro-droplet)의 경로를 변경하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 제어 전압 및 상기 바이어스 전압은 음의 값이고, 상기 제어 전압의 절대값은 상기 바이어스 전압의 절대값보다 작고,
상기 제어 전극은 복수 개로 분할되고, 분할된 제어 전극은 서로 다른 제어 전압을 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 정전 스프레이 장치는, 대전된 미세액적(micro-droplet)을 분무하기 위한 액체를 분배하는 액체 분배부; 및 상기 액체 분배부로부터 액체를 제공받아 대전시키어 미세액적(micro-droplet)을 분무하는 노즐 어셈블리를 포함한다. 상기 노즐 어셈블리는, 상기 액체 분배부에 수납된 액체와 접촉하는 절연판; 상기 절연판을 관통하는 복수의 관통홀들; 상기 액체와 전기적으로 접촉하는 바이어스 전극; 및 대기 중에 노출되고 상기 절연판의 일면 상에서 상기 관통홀과 이격되어 배치되어 상기 미세액적의 분무 경로를 제어하는 제어 전극을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 정전 스프레이 장치는 제어 전극을 이용하여 대전된 미세 액적의 이동 방향을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 정전 스프레이 장치는 인쇄회로 기판에 패터닝된 제어 전극을 이용하여 대전된 미세 액적의 이동 방향을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 미세 먼지 저감 장치는 퍼징 동작을 통하여 노즐의 오염을 억제하고 카트리지 형태로 교환되어 오염을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 먼지 저감 장치를 설명하는 개념도이다.
도 2은 도 1의 미세 먼지 저감 장치의 정상 분무 모드를 설명하는 개념도이다.
도 3은 도 1의 미세 먼지 저감 장치의 퍼징 모드를 설명하는 개념도이다.
도 4는 도 1의 미세 먼지 저감 장치의 노즐 어셈블리를 설명하는 절단 사시도이다.
도 5는 도 4의 노즐 어셈블리의 단면도이다.
도 6은 도 4의 노즐 어셈블리의 평면도이다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 정전 스프레이 장치를 설명하는 절단 사시도이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정전 스프레이 장치를 설명하는 절단 사시도이다.
도 11은 도 10의 정전 스프레이 장치의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정전 스프레이 장치를 설명하는 절단 사시도이다.
도 13은 도 12의 정전 스프레이 장치의 단면도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정전 스프레이 장치를 설명하는 절단 사시도이다.
도 15는 도 14의 정전 스프레이 장치의 단면도이다.
도 16 내지 도 18은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 제어 전극의 형태를 설명하는 평면도들이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 미세 먼지 저감 장치는 고전압이 인가된 노즐(또는 관통홀들)에 물을 공급한다. 전하가 포함된 물은 노즐의 출구에서 테일러 콘(Taylor Cone)을 형성한다. 테일러 콘에서 분리된 페어런트 액적(parent droplet)은 증발에 의하여 질량이 감소된다. 또한, 상기 테일러 콘에서 분리된 페어런트 액적(parent liquid droplet)은 전기장에 의해 가속되고, 제트(jet)를 형성한다. 액적(liquid droplet)이 가질 수 있는 최대 전하량인 레이라이 한계(Rayleigh limit)에 도달하면, 페어런트 액적은 쿨롱 분열(Coulomb fission)에 의한 제트(jet)를 형성한다. 즉, 전기력이 물의 표면 장력보다 커지면, 제트는 작은 물방물로 분해되어 스프레이를 형성한다. 미세먼지는 대전된 미세 액적과 결합한다. 미세먼지는 필드 차징 기작(field charging mechanism) 또는 확산 차징 기작(diffusion charging mechanism)에 의하여 대전될 수 있다. 필드 차징 기작은 전기장에 의해 이동하는 하전 입자가 미세먼지와 만나 미세 먼지를 대전시킨다. 확산 차징 기작은 대전 입자의 랜덤 모션(random motion)에 의하여 미세 먼지를 대전시킨다. 대전된 미세먼지는 전기력, 중력, 및 드래그 힘(drag force)에 의하여 이동한다. 이에 따라, 대전된 미세 먼지는 전기력과 중력에 의하여 지면에 도달하고, 지면의 전하와 재결합하여 대전된지 않은 미세먼지로 변경된다.
통상적인 정전 스프레이(electro-spray)는 노즐 오염 및 전하 전달 물질( 또는 액체)의 오염의 문제점을 가진다. 구체적으로, 노즐 전극이 외부 공기에 지속적으로 노출될 경우, 노즐 전극은 산화되거나, 이물질 유입으로 특성 변화를 유발한다. 운전 중이 아닌 경우, 노즐 전극이 외부 공기에 노출되어, 전하 전달 물질은 오염되어 전기 전도도(electric conductivity) 및 점도(viscosity) 의 변화를 유발한다. 이에 따라, 전하 전달 물질은 세균 및 바이러스 등에 오염될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 미세 먼지 저감 장치는 노즐 어셈블리와 전하 전달 물질을 교체하기 용이한 카트리지 형태로 제작하여 주기적으로 교체한다. 또한, 운전 중이 아닌 경우, 노즐 어셈블리와 전하 전달 물질을 수납하는 액체 분배부에 잔류하는 전하 전달 물질을 제거하기 위해 퍼징 운전(purging operation)을 실시한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 미세 먼지 저감 장치는 제어 전극을 통하여 노즐 내부 또는 관통홀들 내부에는 수직 성분의 전기장을 형성하고, 제어 전극 외부에는 수평 성분 전기장을 형성하여, 대전된 미세액적(micro-droplet)을 임의의 방향으로 분사하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 미세 먼지 저감 장치는 음전하로 대전된 미세액적(micro-droplet)을 분사할 수 있다. 음전하로 대전된 미세액적(micro-droplet)은 미세 먼지와 결합하여 음이온(negative ion)을 형성한다.
하전입자가 공급되고 확산되는 영역에서는 하전입자의 밀도가 높아 전기장이 형성되며, 대전된 미세먼지는 전기장에 의해 바깥쪽으로 향하는 힘을 받고 이에 따라 대전된 미세 먼지는 전기장과 중력에 의하여 지면에서 재결합하여 포집되거나, 목표공간 내부의 미세먼지 밀도는 낮출 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 도면들에 있어서, 구성요소는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 미세 먼지 저감 장치를 설명하는 개념도이다.
도 2은 도 1의 미세 먼지 저감 장치의 정상 분무 모드를 설명하는 개념도이다.
도 3은 도 1의 미세 먼지 저감 장치의 퍼징 모드를 설명하는 개념도이다.
도 4는 도 1의 미세 먼지 저감 장치의 노즐 어셈블리를 설명하는 절단 사시도이다.
도 5는 도 4의 노즐 어셈블리의 단면도이다.
도 6은 도 4의 노즐 어셈블리의 평면도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 미세 먼지 저감 장치(100)는, 대전된 미세액적(micro-droplet)을 분무하기 위한 액체(10)를 보관하는 액체 분배부(112); 및 상기 액체 분배부(112)로부터 액체(10)를 제공받아 대전시키어 미세액적(micro-droplet)을 분무하는 노즐 어셈블리(110)를 포함한다. 상기 노즐 어셈블리(110)는, 상기 액체 분배부(112)에 수납된 액체(10)와 접촉하는 절연판(114); 상기 절연판(114)을 관통하는 복수의 관통홀들(114a); 상기 액체(10)와 전기적으로 접촉하는 바이어스 전극(113); 및 대기 중에 노출되고 상기 절연판(114)의 일면 상에서 상기 관통홀(114a)과 이격되어 배치되어 상기 미세액적의 분무 경로를 제어하는 제어 전극(115)을 포함한다.
상기 액체 분배부(112)는 상부면이 개방된 구조일 수 있다. 상기 액체 분배부(112)는 플라스틱 또는 세라믹과 같은 절연성 재질로 형성될 수 있다. 상기 액체 분배부(112)는 적어도 하나의 유입구(112a)를 포함하고, 상기 유입구(112a)를 통하여 외부로부터 가스 또는 액체(10)를 공급받을 수 있다. 정상 분무 모드인 경우, 상기 액체 분배부(112)는 액체 탱크(120)로부터 상기 액체(10)를 공급받아 관통홀들(114a)에 액체를 분배할 수 있다. 상기 노즐 어셈블리(110)는 상기 관통홀들(114a)을 통하여 상기 액체(10)를 분무한다. 한편, 퍼징 모드에서 상기 액체 분배부(112)는 가스 (또는 대기)를 공급받아 상기 액체 분배부(112)에 잔류하는 액체를 상기 노즐 어셈블리(110)에 제공하고, 상기 노즐 어셈블리(110)는 상기 잔류하는 액체를 상기 관통홀들(114a)을 통하여 분무한다.
액체(10)는 물일 수 있다. 상기 액체는 도전성을 가지도록 전해질을 포함할 수 있다. 상기 전해질은 설탕 또는 소금을 포함할 수 있다. 액체(10)는 전하 전달 물질이다.
노즐 어셈블리(110)는 인쇄회로 기판으로 형성될 수 있다. 상기 노즐 어셈블리(110)는 상기 액체 분배부(112)의 개방된 상부면을 밀봉할 수 있다. 이에 따라, 상기 액체 분배부(112)에 수납된 액체는 관통홀들(114a)을 통하여 분출될 수 있다. 관통홀들(114a)는 노즐로 동작한다.
상기 절연판(114)은 인쇄회로 기판일 수 있다. 상기 절연판(114)은 유리섬유 강화 에폭시 시트 또는 폴리이미드 필름일 수 있다. 상기 절연판(114)의 두께는 수백 마이크로미터 내지 수 밀리미터일 수 있다. 인쇄회로 기판을 사용하는 경우, 바이어스 전극(113) 및 제어 전극(115)이 상기 절연판의 양면에 각각 패터닝될 수 있다. 또한, 관통홀들(114a)은 인쇄회로 기판의 비아(via) 형성 공정을 통하여 제작될 수 있다.
관통홀들(114a)은 상기 절연판(114)을 관통하여 배치되고, 제1 방향 및 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향에 의하여 정의되는 배치 평면에서 매트릭스 형태로 배열될 수 있다. 관통홀들(114a)의 직경은 수십 마이크로미터 내지 수 밀리미터일 수 있다. 상기 액체는 도전성을 가지며, 관통홀들(114a) 내측면을 도전 코팅이 되지 않은 경우에도, 바이어스 전극(113)의 바이어스 전압(VB)은 액적에 전하를 전달할 수 있다. 상기 관통홀들(114a) 내의 전기장의 방향은 상기 제어 전극(115)과 상기 바이어스 전극(113) 사이의 전기장의 방향과 동일할 수 있다. 이에 따라, 상기 관통홀들(114a)을 채운 액체는 테일러 콘을 형성하고 제트(jet) 형태로 분출될 수 있다. 구체적으로, 바이어스 전압(VB)과 제어 전압(VC)이 음의 값을 가진 경우, 바이어스 전압(VB)의 절대값은 상기 제어 전압(VC)의 절대값보다 클 수 있다. 한편, 상기 제어 전극(115)은 접지되지 않는다. 이 경우, 바이어스 전극과 제어 전극 사이에 전기장의 방향은 관통홀 내부의 전기장 방향과 동일할 수 있다. 이에 따라, 액체는 강한 수직 전기장에 의하여 액적을 대전시킬 수 있다.
한편, 바이어스 전압(VB)과 제어 전압(VC)이 양의 값을 가진 경우, 바이어스 전압의 절대값은 상기 제어 전압의 절대값보다 클 수 있다.
제어 전극(115)은 상기 절연판(114)의 일면 상에 배치될 수 있다. 상기 제어 전극(115)은 상기 관통홀(114a)과 직접 접촉하지 않도록 이격되어 배치될 수 있다. 상기 제어 전극(115) 상에 보호층(미도시)이 배치될 수 있다. 상기 보호층은 상기 관통홀을 채운 액체와 상기 제어 전극(115) 사이의 전기적 연결을 차단할 수 있다. 상기 제어 전극(115)은 타이타늄, 금, 은, 구리 또는 이들의 합금일 수 있다. 제어 전극(115)은 복수의 라인으로 분기되고, 분기된 제어 전극(115)은 서로 다른 제어 전압에 의하여 수평 방향의 전기장을 형성할 수 있다. 수평 방향의 전기장은 대전된 미세 액적의 진행 경로를 변경할 수 있다. 이에 따라, 사용자가 원하는 방향으로 대전된 미세 액적을 분사하여 미세 먼지를 제거할 수 있다.
상기 바이어스 전극(113)은 상기 절연판(114)의 타면에 배치될 수 있다. 상기 바이어스 전극(113)은 상기 액체 분배부(112)의 액체와 직접 접촉하여 상기 액체를 대전시킨 상태로 테일러 콘을 형성할 수 있다. 상기 바이어스 전극(113), 상기 절연판(114), 및 상기 제어 전극(115)은 인쇄회로 기판일 수 있다. 상기 바이어스 전극(113)은 관통홀들(114a)이 배치된 영역을 제외하고 상기 절연판의 하부면을 덮도록 배치될 수 있다. 상기 바이어스 전극(113)은 상기 절연판의 가장 자리에서 도전성 비아(conductive via,113a)를 통하여 상기 절연판의 상부면으로 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 도전성 비아(113a)는 도전성 패드(113b)를 통하여 외부의 바이어스 전원(184a)에 전기적으로 연결될 수 있다. 상기 바이어스 전극(113)은 타이타늄, 금, 은, 구리 또는 이들의 합금일 수 있다. 또한, 상기 바이어스 전극(113)은 단층 또는 복층 구조일 수 있다.
액체 탱크(120)는 상기 노즐 어셈블리(112)와 이격되어 배치될 수 있다. 상기 액체 탱크(120)는 액체를 수납하고, 카트리지 수납부(101) 내에 배치될 수 있다. 액체 탱크(120)는 액체 유출구(120b), 가스 유입구(120a)를 포함할 수 있다. 상기 가스 유입구(120a)는 외부로부터 가스를 공급받아 상기 액체 탱크 내에 수납된 액체에 압력을 인가할 수 있다. 이에 따라, 상기 액체 탱크(120)의 액체 유출구(120b)는 액체를 유출할 수 있다.
상기 카트리지 수납부(101)는, 상기 액체 탱크(120), 상기 노즐 어셈블리(110), 및 상기 액체 분배부(112)를 수납할 수 있다. 상기 카트리지 수납부(101)는 제1 파이프 연결부(102a), 제2 파이프 연결부(120b), 및 제3 파이프 연결부(102c)를 포함할 수 있다. 제1 파이프 연결부(102a)는 상기 액체 탱크의 상기 가스 유입구(120a)에 연결되는 파이프에 결합할 수 있다. 제2 파이프 연결부(102b)는 상기 액체 탱크의 액체 유출구(120b)에 연결되는 파이프에 결합할 수 있다. 제3 파이프 연결부(120c)는 제1 3-웨이 밸브(144)와 상기 액체 분배부의 유입구(112a) 사이의 파이프에 결합할 수 있다. 상기 제1 파이프 연결부(102a), 상기 제2 파이프 연결부(102b), 및 상기 제3 파이프 연결부(102c)는 원터치 연결기구일 수 있다.
상기 카트리지 수납부(101)는 상기 액체 탱크(120)의 전기 전도도를 측정하는 전기 전도도 측정 센서(122)에 연결되는 제1 전기 연결부(103a) 및 상기 노즐 어셈블리(110)에 연결되는 제2 전기 연결부(103a)를 포함할 수 있다. 상기 제1 전기 연결부(103a) 및 상기 제2 전기 연결부(103b)는 원터치 전기 커넥터일 수 있다.
제1 3-웨이 밸브(144)는 상기 액체 탱크의 유체 유출구(120b)와 상기 액체 분배부의 유입구(112a) 사이에 배치될 수 있다. 제1 3-웨이 밸브(144)는 제2 3-웨이 밸브(142), 제2 파이프 연결부(102b), 및 제3 파이프 연결부(102c)에 연결될 수 있다. 제1 3-웨이 밸브(144)는 외부 제어 신호에 따라 유체 경로를 제어할 수 있다. 제1 3-웨이 밸브(144)는 액체 탱크로부터 토출되는 액체를 액체 분배부(112)에 제공할 수 있다.
제2 3-웨이 밸브(142)는 상기 액체 탱크의 가스 유입단(120a)에 연결되고 상기 제1 3-웨이 밸브(144)에 연결될 수 있다. 제2 3-웨이 밸브(142)는 펌프(130), 제1 파이프 연결부(102a), 및 제1 3-웨이 밸브(144)에 연결될 수 있다. 제2 3-웨이 밸브(142)는 외부 제어 신호에 따라 유체 경로를 제어할 수 있다. 제2 3-웨이 밸브(142)는 가압 공기 또는 가압 가스를 제공받아 상기 액체 탱크에 제공할 수 있다.
펌프(130)는 상기 제2 3-웨이 밸브(142)에 연결되고 가압 공기를 제공할 수 있다. 상기 펌프(130)는 퍼징 모드에서 분무 모드보다 더 높은 펌프 출력을 가지도록 설정될 수 있다.
도 2를 참조하면, 미세액적(micro-droplet)을 분사하는 분무 모드(spray mode)에서 상기 펌프(130)에서 제공된 가압 공기는 상기 제2 3-웨이 밸브(142)를 통하여 상기 액체 탱크의 가스 유입구(120a)에 제공될 수 있다. 분무 모드에서 상기 액체 탱크의 액체 유출구(120b)를 통하여 제공된 액체는 상기 제1 3-웨이 밸브(144)를 통하여 상기 액체 분배부의 유입구(112a)에 제공될 수 있다.
도 3을 참조하면, 퍼징 모드(purging mode)에서 상기 펌프(130)에서 제공된 가압 공기는 상기 제2 3-웨이 밸브(142) 및 제1 3-웨이 밸브(144)를 순차적으로 통하여 상기 액체 분배부의 유입구(112a)에 제공될 수 있다. 이에 따라, 상기 액체 분배부(112)에 잔류하는 액체는 가압 공기에 의하여 분무될 수 있다.
전기 전도도 측정 센서(122)는 상기 액체 탱크의 전기 전도도를 측정하고, 제1 전기 커넥터(103a)를 통하여 제어부(150)에 연결될 수 있다.
고전압 전원(184)은 제2 전기 커넥터(103a)를 통하여 고전압을 노즐 어셈블리(110)에 인가할 수 있다. 상기 고전압 전원(184)은 바이어스 전원(184a)과 제어 전원(184b)을 포함할 수 있다. 바이어스 전원(184a)은 바이어스 전극에 고전압을 인가하고, 제어 전원(184b)은 복수의 제어 전극에 서로 다른 고전압을 인가할 수 있다.
전류 센서(182)는 상기 고전압 전원(184)을 통하여 상기 노즐 어셈블리(110)에 흐르는 전류를 측정할 수 있다.
제어부(150)는 상기 펌프(130), 상기 제1 3-웨이 밸브(144), 상기 제2 3-웨이 밸브(142), 상기 고전압 전원(184), 상기 전류 센서(182)를 제어할 수 있다. 상기 제어부(150)는 전류 센서의 측정값 및 전기 전도도 센서의 출력을 제공받아 소정의 알고리즘을 통하여 상기 고전압 전원(184)의 출력 전압 및 펌프(130)의 출력을 제어할 수 있다.
환경 센서(170)는 온도, 습도, 미세먼지 농도 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 환경 센서(170)의 측정값에 따라, 상기 제어부(150)는 분무 모드의 펌프 출력 또는 상기 고전압 전원(184)의 출력을 변경할 수 있다.
통신 모듈(160)은 외부로터 원격 제어 데이터를 수신하고, 내부 정보를 외부에 전달할 수 있다. 원격 제어 데이터는 동작 모드 또는 동작 조건 변수일 수 있다. 내부 정보는 전기 전도도, 전류 센서의 전류, 펌프의 동작 조건 등일 수 있다.
도 7 내지 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 정전 스프레이 장치를 설명하는 절단 사시도이다.
도 7을 참조하면, 정전 스프레이 장치(105)는, 대전된 미세액적(micro-droplet)을 분무하기 위한 액체(10)를 보관하는 액체 분배부(112); 및 상기 액체 분배부(112)로부터 액체(10)를 제공받아 대전시키어 미세액적(micro-droplet)을 분무하는 노즐 어셈블리(110a)를 포함한다. 상기 노즐 어셈블리(110a)는, 상기 액체 분배부(112)에 수납된 액체(10)와 접촉하는 절연판(114); 상기 절연판(114)을 관통하는 복수의 관통홀들(114a); 상기 액체(10)와 전기적으로 접촉하는 바이어스 전극(113); 및 대기 중에 노출되고 상기 절연판(114)의 일면 상에서 상기 관통홀(114a)과 이격되어 배치되어 상기 미세액적의 분무 경로를 제어하는 제어 전극(115)을 포함한다.
상기 관통홀들(114a)은 제1 방향과 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향에 의한 정의되는 배치 평면에서 2 차원적으로 매트릭스 형태로 배열된다. 상기 제어 전극(115)은 복수 개로 분할되어 상기 제2 방향을 따라 나란히 연장된다. 분할된 제어 전극들(115)은 제2 방향으로 배열된 관통홀들(114a)을 사이에 두고 서로 나란히 연장된다. 상기 제어 전극(115) 상에 보호층(116)이 배치될 수 있다. 상기 보호층(116)은 상기 관통홀들을 채운 액체와 상기 제어 전극(115) 사이의 전기적 연결을 차단할 수 있다.
바이어스 전원(184a)은 상기 바이어스 전극(113)에 바이어스 전압을 인가한다. 제어 전원(184b)은 상기 제어 전극(115)에 제어 전압을 인가한다. 상기 제어 전압 및 상기 바이어스 전압은 음의 값이고, 상기 제어 전압의 절대값은 상기 바이어스 전압의 절대값보다 작다. 구체적으로, 바이어스 전압(VB)은 ??8kV인 경우, 제1 제어 전압(VC1)은 ??4kV이고, 제2 제어 전압(VC2)은 ??5kV이고, 제3 제어 전압(VC3)은 ??6kV이고, 제4 제어 전압(VC4)은 ??7kV일 수 있다. 이에 따라, 수평 방향의 전기장 성분이 제어 전극 상부에 형성된다. 상기 분할된 제어 전극들에 인가되는 제어 전압은 각각 서로 다를 수 있다. 한편, 관통홀 내부에서는 수직 방향의 전기장 성분이 존재한다. 이에 따라, 대전된 미세 액적은 수평 전기장의 반대 방향으로 힘을 받아, 특정한 방향으로 분무된다.
도 8을 참조하면, 제1 제어 전압(VC1)은 ??4kV이고, 제2 제어 전압(VC2)은 ??5kV, 제3 제어 전압(VC3)은 ??5kV이고, 제 4 제어 전압(VC4)은 ??4kV일 수 있다. 이에 따라, 대전된 미세 액적은 위치에 따라 양과 음의 수평 전기장에 의하여 힘을 받아, 외측으로 발산하는 형태로 분무된다.
도 9를 참조하면, 제1 제어 전압(VC1)은 ??5kV이고, 제2 제어 전압(VC2)은 ??4kV, 제3 제어 전압(VC3)은 ??4kV이고, 제 4 제어 전압(VC4)은 ??5kV일 수 있다. 이에 따라, 대전된 미세 액적은 위치에 따라 양과 음의 수평 전기장에 의하여 힘을 받아, 내측으로 수렴하는 형태로 분무된다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정전 스프레이 장치를 설명하는 절단 사시도이다.
도 11은 도 10의 정전 스프레이 장치의 단면도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 정전 스프레이 장치(105)는, 대전된 미세액적(micro-droplet)을 분무하기 위한 액체(10)를 보관하는 액체 분배부(112); 및 상기 액체 분배부(112)로부터 액체(10)를 제공받아 대전시키어 미세액적(micro-droplet)을 분무하는 노즐 어셈블리(210)를 포함한다. 상기 노즐 어셈블리(210)는, 상기 액체 분배부(112)에 수납된 액체(10)와 접촉하는 절연판(114); 상기 절연판(114)을 관통하는 복수의 관통홀들(114a); 상기 액체(10)와 전기적으로 접촉하는 바이어스 전극(113); 및 대기 중에 노출되고 상기 절연판(114)의 일면 상에서 상기 관통홀(114a)과 이격되어 배치되어 상기 미세액적의 분무 경로를 제어하는 제어 전극(215)을 포함한다.
상기 관통홀들은(114a) 제1 방향과 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향에 의한 정의되는 배치 평면에서 2 차원적으로 매트릭스 형태로 배열될 수 있다.
상기 제어 전극(215)은 복수 개로 분할되어 상기 제2 방향을 따라 나란히 연장될 수 있다. 분할된 제어 전극들(215)은 제2 방향으로 배열된 관통홀들을 감싸도록 나란히 연장될 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정전 스프레이 장치를 설명하는 절단 사시도이다.
도 13은 도 12의 정전 스프레이 장치의 단면도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 정전 스프레이 장치(105)는, 대전된 미세액적(micro-droplet)을 분무하기 위한 액체(10)를 보관하는 액체 분배부(112); 및 상기 액체 분배부(112)로부터 액체(10)를 제공받아 대전시키어 미세액적(micro-droplet)을 분무하는 노즐 어셈블리(310)를 포함한다. 상기 노즐 어셈블리(310)는, 상기 액체 분배부(112)에 수납된 액체(10)와 접촉하는 절연판(114); 상기 절연판(114)을 관통하는 복수의 관통홀들(114a); 상기 액체(10)와 전기적으로 접촉하는 바이어스 전극(313); 및 대기 중에 노출되고 상기 절연판(114)의 일면 상에서 상기 관통홀(114a)과 이격되어 배치되어 상기 미세액적의 분무 경로를 제어하는 제어 전극(115)을 포함한다.
상기 바이어스 전극(313)은 상기 절연판(114)의 타면에 배치되고 상기 액체에 접촉하도록 배치될 수 있다. 상기 바이어스 전극(313)은 상기 관통홀들의 내 측면으로 연장되는 원통 구조부(313a)를 더 포함할 수 있다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 정전 스프레이 장치를 설명하는 절단 사시도이다.
도 15는 도 14의 정전 스프레이 장치의 단면도이다.
도 14 및 도 15을 참조하면, 정전 스프레이 장치(105)는, 대전된 미세액적(micro-droplet)을 분무하기 위한 액체(10)를 보관하는 액체 분배부(112); 및 상기 액체 분배부(112)로부터 액체(10)를 제공받아 대전시키어 미세액적(micro-droplet)을 분무하는 노즐 어셈블리(410)를 포함한다. 상기 노즐 어셈블리(410)는, 상기 액체 분배부(112)에 수납된 액체(10)와 접촉하는 절연판(114); 상기 절연판(114)을 관통하는 복수의 관통홀들(114a); 상기 액체(10)와 전기적으로 접촉하는 바이어스 전극(413); 및 대기 중에 노출되고 상기 절연판(114)의 일면 상에서 상기 관통홀(114a)과 이격되어 배치되어 상기 미세액적의 분무 경로를 제어하는 제어 전극(115)을 포함한다.
바이어스 전극(413)은 상기 액체 분배부(112)의 하부면에 배치될 수 있다.
도 16 내지 도 18은 본 발명의 또 다른 실시예들에 따른 제어 전극의 형태를 설명하는 평면도들이다.
도 16을 참조하면, 노즐 어셈블리(510)는 미세액적(micro-droplet)을 분무한다. 제어 전극(115)은 관통홀들(114a) 각각에 제어 전압을 독립적으로 인가할 수 있도록 형성될 수 있다.
도 17을 참조하면, 노즐 어셈블리(610)는 미세액적(micro-droplet)을 분무한다. 제어 전극(115)은 4 개의 그룹으로 분할된 관통홀들(114a) 의 각 그룹 상에 형성될 수 있다. 상기 제어 전극(115)은 4 개이고, 4각형 형태로 형성되고, 그룹을 형성하는 복수의 관통홀들과 중첩되도록 배치될 수 있다.
도 18을 참조하면, 노즐 어셈블리(710)는 미세액적(micro-droplet)을 분무한다. 제어 전극(115)은 복수 개이고 일정한 폭을 가진 동심원 을 가지도록 다중 링 형태로 형성될 수 있다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 실시할 수 있는 다양한 형태의 실시예들을 모두 포함한다.
112: 액체 분배부
113: 바이어스 전극
114: 절연판
114a: 관통홀
115: 제어 전극
110: 노즐 어셈블리

Claims (21)

  1. 대전된 미세액적(micro-droplet)을 분무하기 위한 액체를 분배하는 액체 분배부; 및
    상기 액체 분배부로부터 액체를 제공받아 대전시키어 미세액적(micro-droplet)을 분무하는 노즐 어셈블리를 포함하고,
    상기 노즐 어셈블리는:
    상기 액체 분배부에 수납된 액체와 접촉하는 절연판;
    상기 절연판을 관통하는 복수의 관통홀들;
    상기 액체와 전기적으로 접촉하는 바이어스 전극; 및
    대기 중에 노출되고 상기 절연판의 일면 상에서 상기 관통홀과 이격되어 배치되어 상기 미세액적의 분무 경로를 제어하는 제어 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 저감 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 노즐 어셈블리와 이격되어 배치된 액체 탱크;
    상기 액체 탱크의 유체 출력단과 상기 액체 분배부의 유입구 사이에 배치된 제1 3-웨이 밸브;
    상기 액체 탱크의 가스 유입단에 연결되고 상기 제1 밸브에 연결되는 제2 3-웨이 밸브; 및
    상기 제2 3-웨이 밸브에 연결되고 가압 공기를 제공하는 펌프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 저감 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    미세액적(micro-droplet)을 분무 모드(spray mode)에서 상기 펌프에서 제공된 가압 공기는 상기 제2 3-웨이 밸브를 통하여 상기 액체 탱크의 가스 유입단에 제공되고,
    미세액적(micro-droplet)을 분무 모드에서 상기 액체 탱크의 액체 출력단을 통하여 제공된 액체는 상기 제1 3-웨이 밸브를 통하여 상기 액체 분배부의 유입구에 제공되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 저감 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    퍼징 모드(purging mode)에서 상기 펌프에서 제공된 가압 공기는 상기 제2 3-웨이 밸브 및 제1 3-웨이 밸브를 통하여 상기 액체 분배부의 유입구에 제공되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 저감 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 액체 탱크의 전기 전도도를 측정하는 전기 전도도 측정 센서;
    상기 노즐 어셈블리에 고전압을 인가하는 고전압 전원;
    상기 고전압 전원을 통하여 상기 노즐 어셈블리에 흐르는 전류를 측정하는 전류 센서; 및
    상기 펌프, 상기 제1 3-웨이 밸브, 상기 제2 3-웨이 밸브, 상기 고전압 전원, 상기 전류 센서를 제어하는 제어부 중에서 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 저감 장치.
  6. 제2 항에 있어서,
    상기 노즐 어셈블리 및 상기 액체 탱크를 수납하는 카트리지 수납부를 더 포함하고,
    상기 카트리지 수납부는:
    상기 액체 탱크의 상기 가스 유입구에 연결되는 파이프에 결합하는 제1 파이프 연결부;
    상기 액체 탱크의 유체 출력단에 연결되는 파이프에 결합하는 제2 파이프 연결부; 및
    상기 제1 3-웨이 밸브와 상기 액체 분배부의 유입구 사이의 파이프에 결합하는 제3 파이프 연결부를 포함하고,
    상기 제1 파이프 연결부, 상기 제2 파이프 연결부, 및 상기 제3 파이프 연결부는 원터치 연결기구인 것을 특징으로 하는 미세 먼지 저감 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 바이어스 전극은 상기 절연판의 타면에 배치되고 상기 액체에 접촉하도록 배치되고,
    상기 노즐 어셈블리는 인쇄회로기판인 것을 특징으로 하는 미세 먼지 저감 장치.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 바이어스 전극에 바이어스 전압을 인가하는 바이어스 전원; 및
    상기 제어 전극에 제어 전압을 인가하는 제어 전원을 더 포함하고,
    상기 제어 전압 및 상기 바이어스 전압은 음의 값이고,
    상기 제어 전압의 절대값은 상기 바이어스 전압의 절대값보다 작은 것을 특징으로 하는 미세 먼지 저감 장치.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 관통홀들은 제1 방향과 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향에 의한 정의되는 배치 평면에서 2 차원적으로 매트릭스 형태로 배열되고,
    상기 제어 전극은 복수 개로 분할되어 상기 제2 방향을 따라 나란히 연장되고,
    분할된 제어 전극들은 제2 방향으로 배열된 관통홀들을 사이에 두고 서로 나란히 연장되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 저감 장치.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 분할된 제어 전극들에 인가되는 전압은 각각 서로 다른 것을 특징으로 하는 미세 먼지 저감 장치.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 관통홀들은 제1 방향과 상기 제1 방향에 수직한 제2 방향에 의한 정의되는 배치 평면에서 2 차원적으로 매트릭스 형태로 배열되고,
    상기 제어 전극은 복수 개로 분할되어 상기 제2 방향을 따라 나란히 연장되고,
    분할된 제어 전극들은 제2 방향으로 배열된 관통홀들을 감싸도록 나란히 연장되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 저감 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 바이어스 전극은 상기 액체 분배부의 하부면에 배치되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 저감 장치.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 바이어스 전극은 상기 절연판의 타면에 배치되고 상기 액체에 접촉하도록 배치되고,
    상기 바이어스 전극은 상기 관통홀들의 내 측면으로 연장되는 원통 구조부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 저감 장치.
  14. 제1 항에 있어서,
    상기 제어 전극은 상기 관통홀들 각각에 제어 전압을 독립적으로 인가하도록 서로 분리되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 저감 장치.
  15. 제1 항에 있어서,
    상기 제어 전극은 복수의 그룹으로 분류된 관통홀들의 각 그룹 상에 형성되는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 저감 장치.
  16. 제1 항에 있어서,
    상기 제어 전극은 동심원 구조의 다중 링 형상인 것을 특징으로 하는 미세 먼지 저감 장치.
  17. 대전된 미세액적(micro-droplet)을 분무하기 위한 액체를 보관하는 액체 분배부; 상기 액체 분배부로부터 액체를 제공받아 대전시키어 미세액적(micro-droplet)을 분무하는 노즐 어셈블리; 상기 노즐 어셈블리와 이격되어 배치되고 상기 액체를 수납하는 액체 탱크; 상기 액체 탱크의 유체 출력단과 상기 액체 분배부의 유입구 사이에 배치된 제1 3-웨이 밸브; 상기 액체 탱크의 가스 유입단에 연결되고 상기 제1 밸브에 연결되는 제2 3-웨이 밸브; 및 상기 제2 3-웨이 밸브에 연결되고 가압 공기를 제공하는 펌프를 포함하는 미세 먼지 저감 장치의 동작 방법에 있어서,
    상기 펌프에서 제공된 가압 공기를 상기 제2 3-웨이 밸브를 통하여 상기 액체 탱크의 가스 유입단에 제공하여 상기 액체 탱크에 저장된 액체를 상기 액체 탱크의 액체 출력단을 통하여 출력하는 단계;
    상기 액체 탱크의 액체 출력단을 통하여 제공된 액체를 상기 제1 3-웨이 밸브를 통하여 상기 액체 분배부의 유입구에 제공하는 단계;
    상기 액체 분배부의 유입구를 통하여 제공된 액체에 의하여 토출된 액체에 상기 노즐 어셈블리에 바이어스 전압을 인가하여 대전된 미세액적(micro-droplet)을 분무하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 저감 장치의 동작 방법.
  18. 제17 항에 있어서,
    상기 펌프에서 제공된 가압 공기를 상기 제2 3-웨이 밸브 및 제1 3-웨이 밸브를 통하여 상기 액체 분배부의 유입구에 제공하여 상기 액체 분배부에 수납된 액체를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 저감 장치의 동작 방법.
  19. 제17 항에 있어서,
    상기 노즐 어셈블리는, 상기 액체 분배부에 수납된 액체와 접촉하는 절연판; 상기 절연판을 관통하는 복수의 관통홀들; 상기 절연판의 일면에 배치되고 상기 액체와 전기적으로 접촉하는 바이어스 전극; 및 대기 중에 노출되고 상기 절연판의 타면 상에서 상기 관통홀과 이격되어 배치되어 상기 미세액적의 분무 경로를 제어하는 제어 전극을 포함하고,
    상기 제어 전극에 제어 전압을 인가하여 상기 미세액적(micro-droplet)의 경로를 변경하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 저감 장치의 동작 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 제어 전압 및 상기 바이어스 전압은 음의 값이고,
    상기 제어 전압의 절대값은 상기 바이어스 전압의 절대값보다 작고,
    상기 제어 전극은 복수 개로 분할되고, 분할된 제어 전극은 서로 다른 제어 전압을 가지는 것을 특징으로 하는 미세 먼지 저감 장치의 동작 방법.
  21. 대전된 미세액적(micro-droplet)을 분무하기 위한 액체를 분배하는 액체 분배부; 및
    상기 액체 분배부로부터 액체를 제공받아 대전시키어 미세액적(micro-droplet)을 분무하는 노즐 어셈블리를 포함하고,
    상기 노즐 어셈블리는:
    상기 액체 분배부에 수납된 액체와 접촉하는 절연판;
    상기 절연판을 관통하는 복수의 관통홀들;
    상기 액체와 전기적으로 접촉하는 바이어스 전극; 및
    대기 중에 노출되고 상기 절연판의 일면 상에서 상기 관통홀과 이격되어 배치되어 상기 미세액적의 분무 경로를 제어하는 제어 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 정전 스프레이 장치.

KR1020180165995A 2018-12-20 2018-12-20 정전 스프레이 장치 및 미세 먼지 저감 장치 KR102154480B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180165995A KR102154480B1 (ko) 2018-12-20 2018-12-20 정전 스프레이 장치 및 미세 먼지 저감 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180165995A KR102154480B1 (ko) 2018-12-20 2018-12-20 정전 스프레이 장치 및 미세 먼지 저감 장치

Publications (3)

Publication Number Publication Date
KR20200076958A true KR20200076958A (ko) 2020-06-30
KR102154480B1 KR102154480B1 (ko) 2020-09-10
KR102154480B9 KR102154480B9 (ko) 2023-02-23

Family

ID=71120869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180165995A KR102154480B1 (ko) 2018-12-20 2018-12-20 정전 스프레이 장치 및 미세 먼지 저감 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102154480B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116099677A (zh) * 2023-02-17 2023-05-12 江苏大学 一种气调电离协同高压静电喷雾成膜装置及其应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05177155A (ja) * 1991-05-29 1993-07-20 Nordson Kk パルス静電界を有した多数のスプレー流とスプレーパターンとを利用した静電粉末コーティング
KR200343968Y1 (ko) * 2003-12-01 2004-03-06 주식회사 성림피에스 집진장치용 정전분사장치
JP2012050984A (ja) * 2004-10-20 2012-03-15 Procter & Gamble Co 対象面からの距離が可変の多数ポートを備える静電スプレーノズル

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05177155A (ja) * 1991-05-29 1993-07-20 Nordson Kk パルス静電界を有した多数のスプレー流とスプレーパターンとを利用した静電粉末コーティング
KR200343968Y1 (ko) * 2003-12-01 2004-03-06 주식회사 성림피에스 집진장치용 정전분사장치
JP2012050984A (ja) * 2004-10-20 2012-03-15 Procter & Gamble Co 対象面からの距離が可変の多数ポートを備える静電スプレーノズル

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116099677A (zh) * 2023-02-17 2023-05-12 江苏大学 一种气调电离协同高压静电喷雾成膜装置及其应用
CN116099677B (zh) * 2023-02-17 2024-02-20 江苏大学 一种气调电离协同高压静电喷雾成膜装置及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
KR102154480B9 (ko) 2023-02-23
KR102154480B1 (ko) 2020-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1802400B1 (en) Electrostatic spray nozzle with internal and external electrodes
CA1284272C (en) Electrostatic spraying apparatus
JP5933654B2 (ja) 静電気力を用いる噴霧およびパターニング装置
HU182865B (en) Process and apparatus for spraying pesticides
KR830002194B1 (ko) 정전기식 분무기
KR101965189B1 (ko) 정전분무방식을 이용한 습식 집진 장치
KR20130075009A (ko) 정전 분무 인쇄 장치
KR102154480B1 (ko) 정전 스프레이 장치 및 미세 먼지 저감 장치
KR100947028B1 (ko) 비전도체 정전분무장치 및 정전분무 방법
KR101971917B1 (ko) 정전분무 집진장치
KR101263602B1 (ko) 콘젯 모드 정전기 스프레이 장치
KR20160022699A (ko) 이온 발생기 및 이를 갖는 기판 이송 시스템
JP2012135704A (ja) エレクトロスプレーデポジション装置
HU190315B (en) Method and apparatus for discharging and distribution of electrically condusting liquids
JPH0134661B2 (ko)
KR100507838B1 (ko) 독립전위 가드판을 갖는 정전분무장치 및 그 방법
KR20190080273A (ko) 금형을 이용한 마이크로 노즐 어레이 제조 방법 및 정전분무 시스템
CN116419802A (zh) 静电喷雾喷嘴膜及具备其的静电喷雾系统
KR101260414B1 (ko) 스프레이 팁을 구비한 슬릿노즐 및 이를 이용한 박막코팅방법
WO2002030163A1 (en) Apparatus for controlling static electricity using ultra-fine particles
CN219377559U (zh) 静电雾化装置
KR102099564B1 (ko) 병렬구조를 갖는 고전압 기반의 정전분무 발생장치
KR20210045246A (ko) 미세 입자 농도를 저감하기 위한 장치
JP2022149215A (ja) ノズルアセンブリ、及び、静電噴霧装置
CN117983434A (zh) 静电雾化系统

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]